Ученые из научно-образовательного центра «Функциональные микро/наносистемы» запустили сверхпроводниковый квантовый процессор с самой высокой точностью операций среди российских устройств. Его параметры сопоставимы с достижениями ведущих мировых компаний в области квантовой техники.
Точность выполнения простых однокубитных алгоритмов на новом устройстве составила 99,76%, а для более сложных двухкубитных — 99,11%. Эти результаты являются рекордными для российской науки и сравнимы с лучшими зарубежными достижениями. Например, самый современный квантовый процессор IBM Torino 133 с архитектурой Heron R1 показывает среднюю точность двухкубитных операций 99,14%, что лишь немного выше результата российского устройства.
Новый квантовый процессор называется Snowdrop 4Q. Система включает чип на основе четырёх кубитов, модули считывания их сигналов с параметрическими криоусилителями и блоки управляющей электроники. Полученные характеристики позволили впервые в России реализовать серию сложных алгоритмов, состоящих из сотен квантовых логических операций. Среди прочих задач, были смоделированы намагниченность материала (модель Изинга), решено уравнение теплопроводности и реализован квантовый алгоритм для решения систем уравнений.
В рамках проведенных экспериментов ученые испытали свой метод смягчения ошибок, основанный на нейросетевом обучении. Для оценки результатов, полученных с помощью Snowdrop 4Q, исследователи запустили те же алгоритмы на 127-кубитном чипе IBM Eagle в облачном доступе. В итоге точность отечественного процессора была подтверждена на более мощном американском аналоге.
